新型焊接热循环测试与分析系统的研究

采用计算机、硬件技术和数据处理方法，研究和开发了一种新型焊接热循环测试与分析系统。该系统集焊接热循环温度数据采集、存储、处理和分析功能于一体，能够测试和计算焊接热循环参数和焊接冷却过程中的相变温度平台等参数。     

焊缝区焊接热循环测试程序系统的设计

自行设计了焊缝区焊接热循环测试的程序系统.该程序系统由焊接数据库模块、焊接热循环基础数据采集模块、焊接热循环参数计算模块三大模块组成,集信号自动采集、存储及运算处理等功能于一体,并可以以适当的形式显示或记录测试结果.试验过程中保持同一加热速度不变,实测得到的10CrMo910钢焊缝区焊接热循环的峰值温度和由测试程序得到的峰值温度相差不大,且均较已报道的10CrMo910钢焊接热影响区热循环的峰值温度有较大提高.同时,由测试程序可以更加快捷地获得试验结果.自行设计的程序可以满足实验室进行材料焊接性评定研究的需要.     

GMAW焊接热循环的数值计算

该文综合考虑了ＧＭＡＷ焊接物理过程，建立了其热场的数值分析模型，设计了计算程序，以此为基础研究了焊接工艺参数对焊接热循环的影响。实验表明，焊接热循环的计算值和实测值吻合良好，这一方法可用于焊接热循环及其主要参数的计算。     

焊接变形与热循环动态测试系统开发

针对焊接不均匀热过程及其引起的结构变形,利用热电偶、位移传感器和计算机数据采集技术,综合开发了一种多通道动态变形及热循环测量与处理系统.系统解决了数据采集过程中的干涉和屏蔽问题,采用Windows编程技术编写了采集与处理软件;解决了采用机械测量时数据单一、实时性差、精度低、难以获得准确数据的缺点,增强了系统的通用性.系统的开发为研究焊接过程的瞬态应力与变形行为提供了先进的测试手段.     

热输入对1OCrMo91O钢焊缝金属根焊层热循环的影响

利用焊接热循环测试系统,分别在不同热输入条件下,实时采集了10CrMo910耐热钢焊缝金属根焊层的温度参数.通过对不同热输入下焊接热循环曹线和参数的对比,并结合金相组织观察、硬度测试,研究了焊接热输入对10CrMo910耐热钢焊缝金属根焊层焊接热循环的影响.结果表明,热输入对10CrMo910耐热钢焊接热循环影响较大,...     

新型焊接变形与热循环动态测试系统

针对焊接加工中的不均匀热过程及其引起的结构变形,结合热电偶和位移传感技术及计算机数据采集技术,解决了数据采集过程中的干涉和屏蔽问题,采用Windows编程技术编写了采集与处理软件,综合开发了一种多通道动态变形及热循环测量与处理系统.测试结果与焊接热传导理论计算结果吻合良好.该系统成功地解决了采用机械测量时数据单一、实时性差、精度低,难以获得准确数据的缺点,增强了系统的通用性,为研究焊接过程的瞬态应力与变形行为提供了先进的测试手段.     

基于Labview的激光焊接多点热循环曲线测量技术研究

测量焊接过程的热循环循环曲线对于进行焊接冶金分析和应力分析意义重大。由于激光焊接近缝区温度变化极快,且热源快速移动,对测量的仪器和系统提出了很高的要求。基于Labview软件和USB数据采集卡,选用高精度、快速响应热电偶,建立了激光焊接接触式测温系统。实现了冷端温度的实时补偿和激光焊接过程中多点热循环曲线的测量,系统能满足激光焊接热过程快速响应的要求,获得了准确的测量结果。     

手工自蔓延焊接热循环测试与分析

焊接过程是一个牵涉到传热传质、金属熔化与凝固的复杂过程,焊接能量分布、焊接熔池中的流体流动及其传热过程对焊接质量有着重要的影响。介绍了焊接热循环试验原理和试验设计,测试了手工自蔓延焊接热循环,并将测试结果与传统焊接热循环相比较,分析认为:在焊缝中心线上的温度循环中,距熔合线位置越远温度越低,在焊缝横截面上的温度循环随着布点距离的增大,温度下降;热循环在800℃以上停留时间过长,导致热影响区成为手工自蔓延焊接接头的薄弱区域,并提出了解决方案。     

激光焊接热循环的试验分析

在标定测试的基础上,利用最小二乘法拟合得到了热电偶的热电特性方程.通过设计焊接绝缘夹具及补偿温度测量值的动态误差,试验得到焊缝热影响区的实际热循环曲线.将高温等离子体简化为点热源,薄板焊接时的热源简化为线热源,采用叠加原理建立激光焊接高强度钢板的热循环数学模型后,对模型进行解析计算,获得了热影响区的理论热循环曲线.通过实测热循环曲线与理论曲线的对比、实际焊缝宽度与理论焊缝宽度的验证后认为,点线热源模型能反映激光焊接高强度钢板的热循环过程,为激光焊接的深入研究奠定了基础.     

Ni-Cr-Mo钢原位纳米相对焊接热循环组织的影响

在高强度舰船船体结构钢(Ni-Cr-Mo钢)980基础上,通过降碳、优化合金元素等方法,采用纳米微钛处理方法,从参考钢A制备出新型纳米增强Ni-Cr-Mo钢B。对钢A和钢B进行轧制-调质处理后,在t8/5=80 s条件下进行焊接热循环试验。研究了纳米析出相对模拟焊接热影响区组织的影响。结果表明,钢B在凝固过程和焊接热循环过程中产生大量小尺寸、热稳定性高的析出相粒子,这些析出相有效阻碍了奥氏体晶粒在焊接热循环升温过程中的长大,细化了模拟焊接热影响区的奥氏体晶粒。     

铝合金薄板搅拌摩擦焊温度场模型

根据能量检测系统得出的搅拌摩擦焊接实时功率,结合M.Song等人提出的热输入模型,在此提出了简化的热输入模型.在深入考虑焊接过程的具体条件后,利用ANSYS有限元分析程序建立随热源一起移动的坐标系,模拟出瞬态温度场以及焊缝及母材区任何位置上的热循环曲线.通过模拟结果与热电偶测得的特征点温度曲线的比较,验证了热模型和模拟方法的正确性.     

高速列车6005A-T6铝合金焊接接头软化分析

测试了6005A-T6铝合金双丝MIG焊和激光-双丝MIG复合焊的焊接热循环曲线,并利用热处理方法进行了焊接软化的热模拟试验,探讨了6005A-T6铝合金焊接接头的软化问题.结果表明,焊接热循环峰值温度超过260℃时热影响区开始软化,当峰值温度达到350℃左右时软化最为严重,晶内的非稳态强化相β"相及β'相转变为平衡态的β相(Mg₂Si)并聚集长大是造成软化的根本原因;受热温度在260~500℃的热影响区,焊后经简单的时效处理后,硬度无法恢复至原始状态;复合焊的焊接热循环曲线在260℃以上的高温停留时间相对较短,这是造成复合焊接头软化程度低于常规MIG焊的直接原因.     

焊接温度场的实时检测及熔透闭环控制

图像比色法是在普通的比色测温方法的基础上发展起来的新的温度场检测方法,它具有对检测距离,目标材料及发射率依赖性小等特点,本文介绍使用图像比色法进行焊接温度场检测的系统构成和基本原理,实时地获得了焊接温度场全面信息,从中得到焊接方向及横断面方向上的温度分布,从而获得热循环参数信息,利用这些信息进行了等温线宽度闭环控制,试验结果表明：温度场实时检测速度快（０．５ｓ之内／场）等温线宽度闭环动态响应品质好     

焊接热循环曲线及相变点测试系统的实现

介绍了一种焊接热循环参数测试及分析系统。该系统可以测定热循环冷却曲线及其上的温度相变点．建立新材料的SH—CCT图，为制定、评定和优化焊接工艺提供重要的参考依据，为分析HAZ的相变机理及组织性能提供有力的证据，从而提出了利用焊接冷却相变在热循环曲线上具有温度点的现象来研究HAZ相变机理与组织性能的新思路。     

典型飞机构件焊接数值模拟系统研制

针对典型飞机焊接构件,研制焊接热过程、应力应变以及变形的模拟系统.提出并利用面向网格划分的数据抽象造型方法,实现模拟过程的自动化.解决一般有限元软件模拟飞机构件焊接温度场和应力/应变场过程中操作繁琐的问题.系统采用面向对象方法设计.利用文中系统,用户只需输入构件模型几何参数,网格尺寸、热源参数、装夹位置和焊接顺序.这些参数经过系统核心类计算,生成温度和应力/应变模拟的自动化信息.自动化信息由系统转化为Marc的命令流文件,自动被导入到后台运行的Marc中计算,并对结果分析,实现对典型飞机构件焊接温度、应力/应变以及变形预测和分析.